delphi.thread.同步

注意：此文只是講線程間的同步，其它同步不涉及。

 

線程同步是個好話題，由於寫線程常常會遇到，因此就寫寫本身知道的東西。 

D裏面，同步（特指線程同步）從線程的角度來分，有幾種狀況：

　　1：主線程與工做線程的同步

　　2：工做線程與主線程的同步

　　3：工做線程之間的同步。

同步，嗯，直白點講，或能夠說成是：A線程怎麼通知B線程去作某某事，或者說某事須要：如何控制某一時間段內，A能作，B不能作（互斥）。

因此，手段很重要，也就有了API，也就有了方法：

　　1：lock(CriticalSection)

　　2：Event/Mutex/Semaphore + WaitFor
　　3：PostMessage/SendMessage/PostThreadMessage

 

簡單的作一下介紹，可能不詳細，具體請查看MSDN

一：鎖：臨界鎖：CriticalSection

　　一般咱們所說的鎖，通常狀況下都指這個臨界鎖CS。

　　在N線程間，對某數據，某資源的排它性， 互斥性的訪問，相似以下：

　　　　lock.enter();

　　　　inc(value);

　　　　lock.leave();

　　CS相對於上述其它類型的同步，是最快的同步操做了。

　　不過，鎖有N種，什麼SWRLock, spinlock。。。某些場合用某種鎖也是有分別的，須要自行查資料學習（學習不深，就不誤人子弟了）

 

二： Event/Mutex/Semaphore + WaitFor

　　這類同步，是信號燈相似的同步

　　1：Event: 事件信號

　　　　API：CreateEvent, SetEvent, ResetEvent + WaitFor

　　　　建立一event，而後經過waitfor函數檢查是否有信號，有則進入並作處理，無則等待。

 

　　2：Mutex：互斥信號

　　　　API：CreateMutex, ReleaseMutex + WaitFor

　　　　跟event雷同，而後建立mutex,而後用Waitfor進行檢查是否該資源是否可佔用，有則進入並作處理，處理完relaseMutex...

 

　　3：Semaphore：信號量

　　　　API: CreateSemaphore, ReleaseSemaphore + WaitFor

　　　　這個跟上述兩個，有點區別：在建立的時候，指定資源能夠有N個，WaitFor時，若是還有資源，則返回有信號，表示佔用了一個資源，處理完，必須使用ReleaseSemaphore，將資源返回。

　　請注意：

　　　　以上三種信號，在使用WaitFor，並返回WAIT_OBJECT_0後，表示佔用了該資源，處理完成後，須要對應的API進行釋放

　　　　event在手動管理（建立時的參數）的狀況下，Waitfor不會自動佔用資源。

 

　　4：Waitfor函數

　　　　WaitForSingleObject 或 WaitForMultipleObjects 或 MsgWaitForMultipleObjects。。。

　　　　WaitFor是一組相似的等待事件觸發的函數組，具體請查看：

　　　　http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms687069(v=vs.85).aspx

　　　　通常用用WaitForSingleObject就行了。

 

　　此類同步，應該叫觸發類，事件類，通知類的同步。

　　如：AB線程經過共享一個event/mutex/semaphore，而後線程A置有信號，線程B進行Waitfor等待，達到同步機制。

　　注意點：

　　　　1: event: 不要超過N>2個線程進行對此操做，通常是工做線程中public出來event，

　　　　　　或由該線程自己public一方法去操做置有信號，線程內部自己進行waitfor操做。

　　　　2：mutex：同上，我通常用於互斥進程。

　　　　3：semaphore: 通常由一個管理者/調度者生成semaphore，而後分配給N個子線程

　　　　　　由於它能夠有多個資源（自定義）可佔用，有點像XX池資源，但固定只有N個資源，用完只能等待其它線程的返回。

 

三：PostMessage/SendMessage/PostThreadMessage

　　這幾個應該很熟悉纔對，發送消息到某個線程隊列中。

　　Post/Send是工做/次線程發送消息到主線程消息隊列。

　　PostThreadMessage是線程間的消息發送，或主線程發送消息到其它工做線程。

　　請注意：

　　PostMessage/PostThreadMessage是有可能發送失敗，若是發送的是指針內存，且「發送後無論」，則會產生內存泄露。

 

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 OK，有了以上介紹，同步就是件很容易的事

　　1：同步：主線程->工做線程：
　　　　a: 隊列+lock

　　　　　　主線程產生大量工做，且須要工做線程處理，請使用此法 

　　　　b: event, semaphore置有信號，其它數據，用線程參數賦值（得當心了）(mutex我比較少用)

　　　　　　主線程某條件成熟，不肯定週期，通知類的須要讓工做線程工做，請用此法。

　　　　c: 使用PostThreadMessage，將須要的東西用參數帶上

　　　　　　請查看VCL代碼：SConnect.pas::TTransportThread.Execute

　　　　　　裏面有Event+PostThreadMessage的處理示例，寫的：你會不禁自主的說聲贊。（我將代碼抽出，請查看：示例代碼B）

 

　　2：同步：工做線程->主線程：
　　　　a: TThread.Synchronize(xxx)

　　　　　　隨着D版本越高，TThread提供的同步函數愈來愈多，也愈來愈簡單，居家首選。

　　　　b: 使用Post/SendMessage，帶上對應的Handle（Form?Application?)

　　　　　　我喜歡PostMessage，發送後不用管。

　　　　　　我喜歡SendMessage/SendMessageTimeout，至關於同步操做主線程的組件後，繼續下一步。

　　　　d: 隊列+lock

　　　　　　在工做線程要產生大量數據，且要主線程處理時，推薦用此法，而不是上述兩法。

　　　　c: event, semaphore置信號，通知主線程某條件成熟了...

　　　　　　這裏，不推薦用此法同步，很簡單WaitFor通常用於阻塞式操做，在工做線程用此法居多，而不是在主線程，

　　　　　　雖然能夠將WaitFor的timeout=0，以非阻塞操做，但此法不推薦。

 

　　3：同步：工做線程間的同步

　　　　a: 首選：隊列+lock

　　　　　　不爲啥，快且簡單。隊列的push&pop，再加上lock，操做起來簡單快捷。

　　　　b: event,semaphore進行互斥訪問

　　　　　　通知性的，資源鎖定類型，能夠用它，其實，我更以爲A法更好些，不過有些場合也是有用處的。

　　　　c: PostThreadMessage不建議，但也是個法子。

　　　　　　若是你想學習一下線程是怎麼處理消息的，它其實也是簡單的。

　　　　　　請查看：示例代碼A

　　　　　　

　　這裏不作代碼分析，只是說一下線程同步方法及一些適用場合。

　　其實D.VCL中，裏面的同步法子甚多，好比TThread.Synchronize就頗有意思。

　　沒了。

 

示例代碼A

procedure TMyThreadA.Execute;
var
  msg: TMsg;
begin
  // 若是使用Peek進行取消息，在取前，必須使用下列函數，進行建立消息隊列，才能使用。
  // 若是使用GetMessage，則不須要，但問題是GetMessage會阻塞線程，直到收到消息。
  // so，請自行選擇。
  PeekMessage(msg, 0, 0, 0, PM_NOREMOVE);
  while not Terminated do
  try
    // 從隊列取消息
    while PeekMessage(msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE) do
    begin
      case msg.message of
        WM_MYMSG_0:
          ; // do my msg
        WM_MYMSG_1:
          ; // do my msg1
        ...
      else
        DispatchMessage(msg);
      end
    end;

    // 通常不建議使用WaitMessage，建議使用sleep(5)
    // 由於退出時，你得發消息，不然Thread.Terminate()線程退不出來
    Sleep(5);
  except
    // todo: except
  end;
end;

 

示例代碼B：

procedure TMyThreadB.Execute;
var
  msg: TMsg;
begin
  PeekMessage(msg, 0, 0, 0, PM_NOREMOVE);
  while not Terminated do
  try
    case MsgWaitForMultipleObjects(1, FEvent, False, INFINITE, QS_ALLINPUT) of
      WAIT_OBJECT_0:
      begin
        if not ResetEvent() then
        // FEvent觸發，須要作處理了。
        // 請注意：FEvent通常由其它線程賦值或全局變量
        // 且要注意: event建立時，是否手動管理類型的，
        //     若是是，則要ResetEvent，表示我收到此通知，我幹活（注意: resetEvent返回True)
      end;
      WAIT_OBJECT_0 + 1:
      begin
        // 其它線程發送消息到本線程了，取出來，再根據消息不一樣進行不一樣處理。
        while PeekMessage(msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE) do
        begin
          case msg.message of
            WM_MYMSG_0:
              ; // do my msg
            WM_MYMSG_1:
              ; // do my msg1
          ...
          else
            DispatchMessage(msg);
          end
        end;
      end;
    end;
  except
    // todo: except
  end;
end;

 

大概這些，不知想把要說的說完沒。

 

 

水平有限，若有雷同，就是盜鏈，:D

2014.11.07 by qsl